双功能亚氨基磷烷催化立体可控合成高对映体烷基亚基环丙烷及其在农药核心结构中的应用

来自国际团队的研究人员针对烷基亚基环丙烷(ACPs)对映选择性合成难题，开发了双功能亚氨基磷烷(BIMP)催化体系，通过应变释放去共轭策略高效构建高光学纯度ACPs。该研究成功拓展至含酯基、酰胺、磷氧基和酮基的底物，并应用于杀虫剂氯菊酯单一立体异构体及多种环丙烷类农药核心结构的合成，结合理论计算阐明了立体选择性的机理根源。

手性小环碳环的构建始终是有机化学领域的重大挑战。作为重要的结构单元，烷基亚基环丙烷(ACPs)不仅可转化为药物分子中常见的环丙烷结构（如抗病毒药尼马特雷韦），更是天然及合成农用化学品的关键骨架（如拟除虫菊酯类杀虫剂氯菊酯）。最新研究突破性地采用双功能亚氨基磷烷(BIMP)催化剂，通过立体控制的应变释放去共轭过程，实现了高对映体纯度ACPs的便捷合成。通过对催化剂碱基系统的微调，成功将反应范围扩展至含酯基、酰胺、磷氧基和酮基的多样化底物。更通过底物设计和催化剂亚氨基磷烷部分的重新优化，将该转化精准应用于主流杀虫剂氯菊酯单一立体异构体的合成，并构建了系列环丙烷类杀虫剂核心结构。前沿计算化学研究深入揭示了反应机理路径以及非对映选择性与对映选择性的立体控制本质。